基于憎水性两性离子前体聚合物的海洋防污涂层的研究
发布时间：2020-05-24 04:21
【摘要】：近年来,海洋污损问题成为了国内外研究的热点。本文基于具有抗非特异性蛋白质吸附(nonfouling)及抗生物吸附能力的两性离子类聚合物材料,设计了具有良好憎水性的聚合物材料,同时为了提高防污涂层的海洋防污效果,赋予了其抗污能力和自抛光的特性,最后对其结构和性能进行研究和分析。主要的结果如下:(1)以乙基取代叔胺的羧酸甜菜碱前体(ethyl-CBE)、γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲硅氧烷)硅烷(TRIS)为单体,α-硫代甘油为链转移剂,通过自由基聚合合成具有双羟基的低聚物p(ethyl-CBE-b-TRIS)(OH)2,将其与聚四氢呋喃(PTMG)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、1,4-丁二醇(BDO)反应制得含硅侧链刷状憎水聚氨酯材料PU-PTMG-S。通过了 一系列测试及表征,材料被证实具有良好的nonfouling效果和良好的耐水性。在长达30天的耐水性测试中,材料仍可以保持良好的外观、强度和一定的透明度;材料浸泡在海水水族箱90天,对比未涂膜的玻璃片,显示出了优异的抗海洋生物附着能力。(2)以ethyl-CBE、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(PEGMA)、γ-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲硅氧烷)硅烷(TRIS)为单体进行自由基聚合合成了聚合物p(ethyl-CBE-PEGMA-TRIS),在用HDI固化前加入普通玻璃微珠,制备有机无机复合涂层,以达到自更新效果。为提高玻璃微珠改性的防污涂层的自更新能力、nonfouling能力,对普通玻璃微珠进行两性离子前体化改性,通过与3-氨基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸乙酯反应,制得两性玻璃微珠,再添加到聚合物体系中。在后续的表征和测试中,对比了两种材料的各项性能,结果表明,两性玻璃微珠改性的防污涂层较普通玻璃微珠改性的防污涂层的nonfouling性能有所提高,材料表面表现的更加亲水,同时玻璃微珠自更新的速度变的快而稳定,在为期90天的实海挂板试验中,两性玻璃微珠改性的防污涂层表现出了优异的海洋防污能力。(3)为了使制备的p(ethyl-CBE-PEGMA-TRIS)具有稳定的表面自更新能力,实验用HDI与端基为硅羟基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)反应获得的含异氰酸酯端基的聚二甲基硅氧烷部分代替HDI作为交联剂加入体系中,制得硅烷改性的可降解憎水材料。在生态环境测试6个月后,硅烷改性的可降解憎水材料显示出了优异的海洋生物防污能力。
【图文】：
［２（）］人研究了不同分子量的ＰＥＧ与蛋白质的相互作用能力的强弱，实验发现，分逡逑子量较大的ＰＥＧ存在较多的＿ＣＨ２－，显示出两亲性，容易与蛋白质发生相互作用，逡逑而分子量低的ＰＥＧ则表现出很强的亲水性，几乎不与蛋白质发生作用（见图１．１）。逡逑ＰＥＧ逡逑＾邋ＰＥＧ邋４７００逦Ｃ逡逑Ｐ＃叮rP矗埃?逦Ｈｖｄｒｏｐｈｉｌｉｃ邋ｊ邋＾邋Ａｍｐｈｉｐｈｉｌｉｃ邋＾逦２００００逡逑＾逦Ｉ逡逑娭S肧缅义贤迹保辈煌肿恿康模校牛怯氲鞍字首饔玫氖疽馔迹郏玻ǎ蒎义希疲椋珏澹保卞澹裕瑁邋澹穑颍铮穑铮螅澹溴澹恚铮洌澹戾澹铮驽澹猓椋睿洌椋睿珏澹悖瑁幔颍幔悖簦澹颍椋螅簦椋悖箦澹猓澹簦鳎澹澹铄澹校牛清澹幔睿溴澹校颍铮簦澹椋钬玻啊垮义希保梗梗蹦辏牵澹睿睿澹蟮龋硖岢龅目占湮蛔栊вΓ衔炊蔚娜嵝砸不嵊跋觳牧襄义系目狗翘匾煨缘鞍字饰侥芰Α５钡鞍字士拷砻媸保ち淳酆衔镉捎谘顾醪义峡占渑懦猓焕陟乇涞募跎伲佣种屏说鞍字试诒砻娴奈剑郏保眩荨？占湮蛔栊у义嫌梢杂美唇馐途垡叶迹ǎ校牛牵┝己玫目沟鞍追翘匾煳侥芰Α＃校牛欠肿涌梢藻义希插义
本文编号：2678449
【图文】：
［２（）］人研究了不同分子量的ＰＥＧ与蛋白质的相互作用能力的强弱，实验发现，分逡逑子量较大的ＰＥＧ存在较多的＿ＣＨ２－，显示出两亲性，容易与蛋白质发生相互作用，逡逑而分子量低的ＰＥＧ则表现出很强的亲水性，几乎不与蛋白质发生作用（见图１．１）。逡逑ＰＥＧ逡逑＾邋ＰＥＧ邋４７００逦Ｃ逡逑Ｐ＃叮rP矗埃?逦Ｈｖｄｒｏｐｈｉｌｉｃ邋ｊ邋＾邋Ａｍｐｈｉｐｈｉｌｉｃ邋＾逦２００００逡逑＾逦Ｉ逡逑娭S肧缅义贤迹保辈煌肿恿康模校牛怯氲鞍字首饔玫氖疽馔迹郏玻ǎ蒎义希疲椋珏澹保卞澹裕瑁邋澹穑颍铮穑铮螅澹溴澹恚铮洌澹戾澹铮驽澹猓椋睿洌椋睿珏澹悖瑁幔颍幔悖簦澹颍椋螅簦椋悖箦澹猓澹簦鳎澹澹铄澹校牛清澹幔睿溴澹校颍铮簦澹椋钬玻啊垮义希保梗梗蹦辏牵澹睿睿澹蟮龋硖岢龅目占湮蛔栊вΓ衔炊蔚娜嵝砸不嵊跋觳牧襄义系目狗翘匾煨缘鞍字饰侥芰Α５钡鞍字士拷砻媸保ち淳酆衔镉捎谘顾醪义峡占渑懦猓焕陟乇涞募跎伲佣种屏说鞍字试诒砻娴奈剑郏保眩荨？占湮蛔栊у义嫌梢杂美唇馐途垡叶迹ǎ校牛牵┝己玫目沟鞍追翘匾煳侥芰Α＃校牛欠肿涌梢藻义希插义
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